Представлены новые идеи в области эволюции поведения птиц

Исследователи из Университета Райса обнаружили новые идеи в области эволюции поведения птиц, показав, почему некоторые системы спаривания сохраняются, а другие исчезают со временем. В недавней статье Рафаэль Маркондес и Николетт Дувас раскрывают, что токование — система спаривания, при которой самцы демонстрируют себя самкам, не формируя длительных связей, — является эволюционно стабильной стратегией.

Напротив, полигамия, основанная на защите ресурсов, когда один пол — обычно, но не всегда, самец — охраняет территорию, чтобы привлечь самок, крайне нестабильна и часто возвращается к моногамии.

«Наше исследование не только изучает, как брачное поведение влияет на выживание видов, но и проливает свет на более масштабные эволюционные вопросы», — говорят ученые. «Изучая птиц, мы раскрываем принципы, которые могут находить отклик и у других видов».

В исследовании были проанализированы данные более чем 60% видов птиц в мире — около 6620 видов, — что делает его одним из наиболее всеобъемлющих анализов такого рода.

«Наше исследование устраняет разрыв между экологическими и макроэволюционными перспективами».Рафаэль Маркондес

Ученые использовали подробную методологию для изучения эволюции систем спаривания птиц. Выборка и классификация видов основывались на данных из авторитетных источников, таких как «Справочник птиц мира».

Виды птиц были разделены на три системы спаривания — моногамия (сильные и прочные социосексуальные связи), полигамия с защитой ресурсов (слабые и временные связи) и токование (отсутствие социальных связей). Определенность и детализация этих классификаций оценивались по шкале от 1 до 3. Шкала оценок была важным и новым аспектом исследования, потому что, хотя существует много опубликованной информации о поведении животных, она часто разрозненна и сообщается бессистемно.

«Мы были одними из первых исследователей, которые попытались систематизировать эту разрозненную информацию и использовать ее в больших масштабах», — сказал Рафаэль Маркондес.

Для анализа эволюционной динамики ученые использовали большие генеалогические деревья видов и применили стохастическое картирование признаков для устранения недостающих данных. Они также использовали сложные эволюционные модели для исследования динамики диверсификации и переходов между системами спаривания.

Затем исследователи смоделировали темпы диверсификации, чтобы выявить корреляции между системами спаривания и темпами вымирания/видообразования, и оценили, следовали ли переходы между системами предсказуемым эволюционным путям.

Исследование выявило несколько ключевых выводов об эволюции систем спаривания птиц. Токование, характеризующееся сложными демонстрациями самцов и избирательным выбором самок, оказалось на удивление стабильным и редко эволюционирует в другие системы, часто напрямую развиваясь из моногамии, а не проходя через промежуточные стадии полигамии.

Напротив, полигамия, направленная на защиту ресурсов, была идентифицирована как хрупкая, часто возвращающаяся к моногамии и связанная с более высокими показателями вымирания, вероятно, из-за проблем в оптимизации родительской заботы в рамках этой системы.

Было показано, что моногамия, практикуемая большинством видов птиц, является наиболее эволюционно устойчивой системой, обеспечивающей сильные социосексуальные связи, которые поддерживают родительские инвестиции и выживание вида.

«Наше исследование устраняет разрыв между экологическими и макроэволюционными перспективами», — сказал Рафаэль Маркондес. «Оно показывает, как давление окружающей среды, брачное поведение и диверсификация линий переплетаются на протяжении миллионов лет».

Исследование было опубликовано в журнале Evolution.